KR20100103825A - 탄화수소 생성물 중의 유기 할라이드 오염의 감소 - Google Patents
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Abstract
할로겐-함유 산성 이온성 액체를 포함하는 이온성 액체 촉매를 이용하는 탄화수소 전환 공정에 의해 제조되는 50 내지 4000 ppm의 유기 할라이드 함량을 갖는 탄화수소 생성물 중의 할라이드 농도를 감소시키기 위한 방법으로서, 유기 할라이드 흡수 조건 하에서 상기 탄화수소 생성물의 적어도 일부를 4 내지 16 옹스트롬의 기공 크기를 갖는 적어도 하나의 분자체와 접촉시켜 상기 탄화수소 생성물 중의 할로겐 농도를 40 ppm 미만으로 줄이는 것을 포함하는 방법이 개시된다.
Description
본 발명은 할로겐-함유 산성 이온성 액체를 포함하는 이온성 액체 촉매를 이용하는 탄화수소 전환 공정에 의해 제조되는 탄화수소 생성물 중의 유기 할라이드 농도를 줄이는 방법에 관한 것이다.
이온성 액체는 이온으로 완전히 이루어진 액체이다. 소위 "저온" 이온성 액체는 일반적으로 100℃ 미만, 또는 종종 실온보다 낮은 융점을 갖는 유기 염이다. 이온성 액체는 예를 들면 이량체화(dimerization), 올리고머화(oligomerization), 아세틸화, 복분해(metathesis) 및 공중합 반응은 물론 알킬화 및 중합 반응의 촉매 및 용매로서 사용되기에 적합하다.
이온성 액체의 한 종류는 용융염 조성물로서, 저온에서 용융상태이며 촉매, 용매 및 전해질로서 유용하다. 이러한 조성물은 각 성분의 융점 미만의 온도에서 액체인 성분들의 혼합물이다.
이온성 액체는 양이온 및 음이온의 조합으로서 그 구성이 완전히 이온으로 이루어진 액체로서 정의된다. 가장 보편적인 이온성 액체는 유기계 양이온 및 무기 또는 유기 음이온으로부터 제조되는 것이다. 가장 보편적인 유기 양이온은 암모늄 양이온이지만, 포스포늄 및 설포늄 양이온도 자주 사용된다. 피리디늄과 이미다졸륨의 이온성 액체 또한 가장 보편적으로 사용되는 양이온일 것이다. 음이온은 BF4 -, PF6 -, Al2Cl7 - 및 Al2Br7 -와 같은 할로알루미네이트, [(CF3SO2)2N)]-, 알킬 황산염(RSO3 -), 카르복시산염(RCO2 -) 등이나 이로 제한되지 않는다. 촉매적으로 가장 관심 있는 산 촉매작용의 이온성 액체는 할로겐화 암모늄 및 루이스산(AlCl3, TiCl4, SnCl4, FeCl3 등)으로부터 유도되는 것이다. 염화알루미네이트 이온성 액체는 가장 보편적으로 사용되는 산-촉매화 반응의 이온성 액체 촉매 시스템일 것이다.
이러한 저온 이온성 액체 또는 용융된 용융염의 예는 염화알루미네이트 염이다. 예컨대, 염화 알킬 이미다졸륨 또는 피리디늄이 삼염화 알루미늄(AlCl3)과 혼합되어 용융 염화알루미네이트 염을 형성한다. 전해질로서 염화 1-알킬피리디늄 및 삼염화 알루미늄의 용융염이 미국특허 제4,122,245호에 개시되어 있다.
다른 이온성 액체의 예 및 이들의 제조방법이 미국특허 제5,731,101호; 제6,797,853호 및 미국 특허출원 공개 제2004/0077914호 및 제2004/0133056호에 개시되어 있다.
이온성 액체 내에서 부텐과 에틸렌에 의한 이소부탄의 알킬화가 미국특허 제5,750,455호; 제6,028,024호 및 제6,235,959호와 문헌(Journal of Molecular Catalysis, 92 (1994), 155-165; "합성에서의 이온성 액체", P. Wasserscheid 및 T. Welton 편, Wiley-VCH Verlag, 2003, pp. 275)에 개시되어 있다.
흡수제로서 분자체의 사용이 문헌에서 검토되었다. 염화 부틸과 NaY 제올라이트의 반응이 문헌[Suer 등; Journal of Catalysis, 1996, 162, 320-326 및 Correa 등; Phys . Chem . Chem . Phys ., 2002, 4, 4268-4274]에 보고되어 있다.
일반적으로, 경질 파라핀과 경질 올레핀을 좀 더 가치 있는 성분으로 전환시키는 것은 정유산업에서 큰 수익이 된다. 이는 올레핀으로 파라핀을 알킬화하거나 올레핀을 중합함으로써 이루어져 왔다. 이 분야에서 가장 널리 사용되는 공정들 중의 하나는 황산이나 불화수소산을 사용하여 C3 내지 C5 올레핀으로 이소부탄을 알킬화하여 고 옥탄가의 휘발유 성분을 제조하는 것이다. 이 공정은 1940년대부터 정유산업에서 이용되어 왔다. 이 공정은 고 품질 및 청정 연소의 고 옥탄가 휘발유에 대한 수요의 증가에 의해 활성화되었다.
알킬레이트 휘발유는 휘발유 풀의 약 14%를 차지하는 고 품질 및 고 효율 연소의 휘발유이다. 알킬레이트 휘발유는 전형적으로 저급 올레핀(주로 부텐)으로 정유 이소부탄을 알킬화하여 생산된다. 현재, 알킬레이트는 HF 및 H2SO4를 촉매로 사용하여 생산된다. 이러한 촉매는 최고 품질의 알킬레이트를 경제적으로 생산하는 데에 성공적으로 사용되어 왔지만, 좀 더 안전하고 친환경적인 촉매 시스템이 관련 산업계에서 요구되어 왔다.
본 발명은 할로겐-함유 산성 이온성 액체 촉매를 이용하는 탄화수소 전환 공정에 의해 제조되는 50 내지 4000 ppm의 유기 할라이드 함량을 갖는 탄화수소 생성물 중의 유기 할라이드 농도를 감소시키기 위한 방법을 제공한다. 이 방법은 유기 할라이드 흡수 조건 하에서 상기 탄화수소 생성물의 적어도 일부를 4 내지 16 옹스트롬의 기공 크기를 갖는 분자체와 접촉시켜 상기 탄화수소 생성물 중의 할로겐 농도를 40 ppm 미만으로 줄이는 것을 포함한다.
본 발명에 따르면 할로겐-함유 산성 이온성 액체를 포함하는 이온성 액체 촉매를 이용하여 탄화수소 전환 공정에 의해 제조되는 탄화수소 생성물 중의 유기 할라이드 농도를 줄임으로써 환경친화적으로 알킬레이트를 제조할 수 있다.
할로겐-함유 산성 이온성 액체 촉매를 이용하는 탄화수소 전환 공정은 일반적으로 50 내지 4000 ppm의 유기 할라이드 불순물 함량을 갖는 탄화수소 생성물을 생산한다. 이러한 공정의 예는 파라핀의 알킬화, 방향족의 알킬화, 중합, 이량체화, 올리고머화, 아세틸화, 복분해, 공중합, 이성화, 올레핀 수소화, 하이드로포밀화를 포함한다. 이러한 생성물 중의 유기 할라이드의 존재는 바람직하지 않다. 본 공정은 이러한 탄화수소 생성물 중의 유기 할라이드 농도를 줄이는 데 사용될 수 있다.
본 공정이 여기서 상당 부분 특정한 이온성 액체 촉매를 사용하는 알킬화 공정을 참조하여 설명되고 예시될 것이지만, 이러한 기재는 본 발명의 범위를 제한하려는 의도는 아니다. 통상의 지식을 가진 자가 여기에 포함된 교시, 기재 및 예시로부터 인식하게 되는 바와 같이, 여기에 기재된 유기 할라이드 감소 공정은 할로겐-함유 이온성 액체를 포함하는 이온성 액체 촉매를 이용하는 탄화수소 전환 공정에 의해 제조되는 50 내지 4000 ppm의 유기 할라이드 함량을 갖는 탄화수소 생성물에 사용될 수 있다.
일 측면에서, 본 공정은 2 내지 6개 탄소수를 갖는 적어도 하나의 올레핀과 3 내지 6개 탄소수를 갖는 적어도 하나의 이소파라핀을 포함하는 탄화수소 혼합물을 알킬화 조건 하에서 할로겐-함유 산성 이온성 액체 촉매와 접촉시키는 것을 포함하는 알킬화 공정에 관한 것이다.
일반적으로, 파라핀 알킬화, 예컨대 이소파라핀 알킬화에는 강산성 이온성 액체가 필요하다. 이 경우, 저 농도의 브뢴스테드산과 함께 강 루이스산인 염화 알루미늄이 이온성 액체 촉매 구성의 바람직한 촉매 성분이다.
앞에서 언급한 바와 같이, 산성 이온성 액체는 어떠한 산성 이온성 액체일 수도 있다. 일 실시태양에서, 산성 이온성 액체는 염화알루미네이트 이온성 액체인데, 이는 삼염화 알루미늄(AlCl3)과 일반식 A, B, C 및 D의 하이드로카빌 치환된 할로겐화 피리디늄, 하이드로카빌 치환된 할로겐화 이미다졸륨, 트리알킬암모늄 할로겐화수소 또는 할로겐화 테트라알킬암모늄 각각과 혼합하여 제조된다.
여기서, R=H, 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸 또는 헥실기이며, X는 할로알루미네이트, 바람직하게는 염화알루미네이트이고, R1 및 R2=H, 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸 또는 헥실기이며, 여기서 R1과 R2는 같거나 다를 수 있다. R3, R4 및 R5와 R6=메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸 또는 헥실기이며, 여기서 R3, R4, R5와 R6는 같거나 다를 수 있다.
산성 이온성 액체는 바람직하게는 1-부틸-4-메틸-피리디늄 염화알루미네이트, 1-부틸-피리디늄 염화알루미네이트, 1-부틸-3-메틸-이미다졸륨 염화알루미네이트 및 1-H-피리디늄 염화알루미네이트로 이루어진 군으로부터 선택된다. 본 발명에 따른 공정에서, 할로겐화 알킬은 선택적으로 촉진제로서 사용될 수도 있다.
할로겐화 알킬은 선택적으로 이온성 액체 촉매에 첨가되어 염화 알루미늄과 반응하여 프리델-크래프트 반응과 유사한 방식으로 필요한 양이온을 형성함으로써 알킬화를 촉진하는 역할을 한다. 사용될 수 있는 할로겐화 알킬은 브롬화 알킬, 염화 알킬 및 요오드화 알킬을 포함한다. 바람직한 것은 할로겐화 이소펜틸, 할로겐화 이소부틸, 할로겐화 부틸, 할로겐화 프로필 및 할로겐화 에틸이다. 염화알루미네이트 이온성 액체가 촉매 시스템으로 사용될 때 이 할로겐화 알킬의 염화 알킬 형태가 바람직하다. 1 내지 8개 탄소수를 갖는 다른 염화 또는 할로겐화 알킬도 사용될 수 있다. 할로겐화 알킬은 단독으로 또는 조합으로 사용될 수도 있다.
할로겐화 금속이 촉매 활성 및 선택성을 조절하기 위해 사용될 수 있다. 염화 알루미늄 촉매화 올레핀-이소파라핀 알킬화에서 억제제/조절제로서 가장 통상적으로 사용되는 할로겐화 금속은 문헌[Roebuck 및 Evering, Ind. Eng. Chem. Prod. Res. Develop., Vol. 9, 77, 1970]에 기재된 바와 같이 NaCl, LiCl, KCl, BeCl2, CaCl2, BaCl2, SrCl2, MgCl2, PbCl2, CuCl, ZrCl4 및 AgCl을 포함한다. 바람직한 할로겐화 금속은 CuCl, AgCl, PbCl2, LiCl 및 ZrCl4이다.
이온성 액체계 촉매의 전체적인 산성을 높임으로써 촉매의 활성을 증가시키기 위하여 HCl이나 브뢴스테드산이 공촉매로서 사용될 수 있다. 이러한 공촉매와 이온성 액체 촉매의 사용이 미국 특허출원 공개 제2003/0060359호 및 제2004/0077914호에 개시되어 있다. 활성을 증가시키기 위하여 사용될 수 있는 다른 공촉매는 Hirschauer 등의 미국특허 제6,028,024호에 기재되어 있는 바와 같은 IVB 금속 화합물, 바람직하게는 ZrCl4, ZrBr4, TiCl4, TiCl3, TiBr4, TiBr3, HfCl4, HfBr4와 같은 할로겐화 IVB 금속이다.
예를 들면, 할로알루미네이트 이온성 액체 촉매를 이용하여 알킬레이트 탄화수소 휘발유를 생산하기 위한 공정에서, 소량의 유기 할라이드가 알킬레이트 탄화수소 중에서 발견된다. 제품 규격을 만족시키기 위하여 휘발유로부터 유기 할라이드를 제거하는 것이 바람직하다. 물론, 염화물 외의 할라이드를 포함하는 이온성 액체 촉매를 사용할 때에도 유사한 결과가 발생한다.
이온성 액체 촉매가 염화물을 포함하는 일 실시태양에서, 생성물을 오염시키는 유기 할라이드는 유기 염화물이다. 염화알루미네이트 이온성 액체 촉매를 사용하여 제조되는 알킬레이트 탄화수소 스트림 중의 염화물 함량은 일반적으로 50 내지 4000 ppm이다. 연소 중에 유기 할라이드가 HCl이나 다이옥신과 같은 부식성 또는 유해한 물질을 생성할 수도 있기 때문에, 미량의 유기 염화물을 알킬레이트로부터 제거하는 것이 바람직하다.
본 공정에서, 유기 할라이드를 흡수하고 이를 탄화수소 생성물로부터 제거하기 위하여 분자체가 사용된다. 이 흡수 공정에 유용한 분자체는 대기공 제올라이트, 중기공 제올라이트 및 소기공 제올라이트로 이루어진 군으로부터 선택된다.
제올라이트는 분자 크기를 갖는 채널(channel)과 케이지(cage)를 형성하는 일차원 내지 삼차원 구조의 알루미노실리케이트이다. 알루미늄 원자는 사배위(tetracoordinated)이며, 그 구조에 음전하를 형성하는데, 이는 추가 골격 양이온에 의해 보상된다. 제올라이트 중의 알루미늄 함량은 SiO2/Al2O3 몰비로 1 내지 10,000의 넓은 범위 내에서 변화될 수 있다.
4 내지 16 옹스트롬의 기공 크기를 갖는 대기공, 중기공 또는 소기공 분자체는 알킬레이트의 유기 할라이드의 함량을 줄이는 흡수제로서 사용될 수 있다. 대기공 분자체는 제올라이트 X, 제올라이트 Y, USY 제올라이트, 모데나이트, ALPO-5, SAPO-5, 베타, ZSM-12, MCM-22, MCM-36, MCM-68, ITQ-7, ITQ-10, ITQ-14, SSZ-24, SSZ-31, SSZ-33, SSZ-48, SSZ-55, SSZ-59 및 SSZ-60을 포함한다. 중기공 분자체는 ZSM-5, ZSM-11, ZSM-22, ZSM-35, ALPO-11, SAPO-11, SSZ-25, SSZ-32, SSZ-35, SSZ-41 및 SSZ-44를 포함한다. 소기공 분자체는 제올라이트 A, SSZ-16, SSZ-39 및 SSZ-52를 포함한다. 이 물질들은 다른 양이온을 가질 수 있다. 가장 통상적인 추가 골격 양이온은 나트륨, 칼륨, 세슘, 칼슘, 마그네슘 및 바륨이다.
대기공, 중기공 또는 소기공 분자체는 단독으로 또는 혼합물로서 사용될 수 있다. 예를 들면, 대기공 크기 제올라이트와 소기공 크기 제올라이트의 혼합물은 물론 다른 소기공 제올라이트의 혼합물을 사용하는 것이 가능하다.
본 공정의 일 실시태양에서, 유기 할라이드를 포함하는 유기 할로겐-함유 알킬레이트는 흡수 조건 하에서 분자체와 접촉하는데, 이 흡수 조건은 32 내지 1000℉의 온도, 1 내지 1000 psi의 압력 및 0.1 내지 40 hr-1의 시간당 액체 공간 속도(LHSV)를 포함한다. 일 실시태양에서, 분자체는 실온 및 대기압에서 유지된다. 본 발명에 따른 공정은 회분식, 반연속 또는 연속 공정으로 수행될 수 있다.
알킬레이트 탄화수소 생성물 중의 유기 염화물의 양은 흡수 공정 후에 측정될 수 있다. 일 실시태양에서, 알킬레이트 탄화수소 생성물 중의 유기 염화물의 함량은 40 ppm 미만이다. 다른 실시태양에서, 알킬레이트 탄화수소 생성물 중의 유기 염화물의 함량은 10 ppm 미만이다.
분자체는 유기 염화물에 대한 최대한의 흡수능력에 도달할 때까지 유기 염화물의 제거에 효과적이다. 다른 제올라이트나 분자체는 유기 염화물에 대해 다른 흡수능력을 갖는다. 높은 흡수능력을 갖는 물질이 유기 염화물을 함유하는 휘발유를 더 많이 처리할 수 있기 때문에, 일반적으로 높은 유기 염화물 흡수 능력을 갖는 물질이 바람직하다.
분자체가 유기 염화물에 대한 최대한의 흡수능력에 도달하여 더 이상 유기 염화물을 흡수할 수 없게 되면, 분자체는 다중 사이클 사용을 위해 선택적으로 재생 또는 재활성화될 수 있다. 재활성화 절차는 분자체 물질과 알킬레이트 함유 휘발유의 접촉을 중단시키고, 그 다음 탈착 매질의 흐름과 함께 베드 온도를 올리는 것을 포함한다. 사용될 수 있는 탈착 매질은, 바람직하게는 유기 염화물이 함유되지 않은 N2 기체, H2 기체, 공기, 기체 또는 초임계 액상의 CO2, 및 C1-C10 경질 탄화수소를 포함한다. 탈착 조건은 200 내지 1000℉의 온도, 1 내지 1000 psi의 압력 및 1 내지 10,000 hr-1의 시간당 기체 공간 속도(GHSV) 또는 0.1 내지 40 hr-1의 시간당 액체 공간 속도(LHSV)를 포함한다. 탈착 완료 후, 분자체는 재활성화되어 유기 염화물의 흡착의 다른 사이클에 사용될 수 있다.
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실시예
>
다음 실시예는 본 발명을 예시하는 것이며, 특허청구범위에 포함되어 있는 것 이외에 어떤 방식으로도 본 발명을 제한하고자 의도된 것이 아니다.
다른 조성 및 기공 크기의 제올라이트가 시험되었다. USY 제올라이트, NaX 제올라이트는 7.2 Å 직경의 기공과 13 Å 직경의 수퍼케이지(supercage)의 3차원 그물망을 포함하는 대기공 분자체이다. Cs 교환된 USY가 연구되었으며 다양한 양이온을 갖는 제올라이트가 유기 염화물 제거에 효과적임이 확인되었다. NaA 제올라이트는 4 Å 직경의 기공 채널의 2차원 그물망을 포함하는 소기공 분자체이다. 이 분자체들의 유기 할라이드 제거 성능이 실리카-알루미나와 비교되었는데, 후자는 그 기공이 주로 매크로 기공(>20 Å 기공 직경)이고 매우 적은 마이크로 기공(<20 Å 기공 직경)을 포함한다는 것을 제외하고는 USY와 동등한 정도의 총 기공 부피를 갖는다.
NaX, USY, NaA 및 실리카-알루미나를 구매하였다. USY를 Cs로 교환함으로써 CsUSY를 제조하였다. 흡수된 수분을 제거하기 위하여, 건조 공기 흐름 하에서 이 물질들을 538℃에서 3시간 동안 하소하였다. 그 후, 이 물질들을 N2 하에서 냉각시키고 흡수 실험 전에 공기차단 용기에 저장하였다.
실시예
1
다양한 흡수 물질을 사용한
알킬레이트
탄화수소의 염화물 감소
0.5 g의 흡수 물질과 유기 염화물을 함유하는 50 ml의 휘발유를 밀폐 용기에 충전하였다. 혼합물이 균일하게 섞이도록 30분 동안 격렬하게 흔들었다. 그 후, 알킬레이트 휘발유가 고체 흡수 물질로부터 분리되도록 혼합물을 침강시켰다. 흡수 물질의 효율성을 측정하기 위하여 흡수 전후의 휘발유 시료를 비교하였다. 그 결과를 표 1에 나타내었다.
| 흡수 물질 | 알킬레이트 휘발유 중의 염소(ppm) | 흡수 후 휘발유 중의 염소(ppm) | 염소 감소 (%) |
비고 |
| 실리카-알루미나 | 1286 | 1012 | 21.3 | 기본예 |
| USY | 1286 | 37 | 97.1 | 본 발명 |
| NaX | 880 | <5 | 99+ | 본 발명 |
위 결과는 NaX와 USY 제올라이트가 비정질 실리카-알루미나보다 훨씬 우수한 성능을 보인다는 것을 나타낸다. 이 결과는 마이크로 기공을 포함하는 분자체가 비정질 물질보다 더 바람직하다는 것을 보여준다.
실시예
2
다양한 흡수 물질의 염화물 흡수 능력
표 2는 여러 물질의 흡수 능력을 요약한 것이다. 이 예에서, 다른 함량의 흡수 물질을 염화 알킬을 함유하는 휘발유 50 ml에 첨가하였다. 이 알킬레이트 탄화수소 휘발유 및 알킬레이트 탄화수소 생성물 중의 염화물의 양을 측정하였다. 그 후, 흡수 물질의 1 g 당 유기 염화물의 최대 흡수 능력을 계산하였다.
| 흡수 물질 | 흡수 능력 (g 염소/g 흡수제) |
비고 |
| 실리카-알루미나 | 0.01 | 기본예 |
| NaA | 0.06 | 본 발명 |
| NaX | 0.16 | 본 발명 |
| USY | 0.07 | 본 발명 |
| Cs 교환된 USY | 0.05 | 본 발명 |
위 데이터는 마이크로 기공을 함유하는 제올라이트 물질이 메소 기공 실리카-알루미나 물질보다 훨씬 우수한 유기 염화물 흡수 능력을 갖는다는 것을 나타낸다.
실시예
3
연속 유기 염화물 제거 공정
3/8" 외경 반응기 튜브에 6 cc의 90 그릿 실리콘 카바이드와 혼합된 -24/+40 크기의 12 cc의 NaX 분자체를 충전하였다. N2 흐름 하에서 최소 1시간 동안 NaX를 600℉ 가열하여 건조시켰다. 그 후, 반응기를 실온(약 70℉)으로 냉각시켰다. 염화물 함량 50 내지 900 ppm의 알킬레이트 휘발유를 실온에서 1 내지 10 hr-1의 시간당 액체 공간 속도(LHSV)로 이 흡수 물질에 통과시켰다. 반응기 유출물을 수집하고 X-선 형광 스펙트로메트리(XRF)로 분석하여 염화물 함량을 측정하였다. 유기 염화물의 격변(breakthrough)이 관찰될 때까지 알킬레이트 휘발유를 이 유닛에 공급하였고, 흡수 능력을 계산하였다.
흡수기간 동안에 NaX 분자체는 0.1 g 염화물/g NaX의 염화물 흡수 능력을 보였다. 기체크로마토그래피에 의한 반응기 유출물 분석에 의하면, 흡수 공정 동안에 알킬레이트 휘발유의 변질은 없었다.
실시예
4
탈착 기체를 이용한 분자체의 재활성화
실시예 3에서 염화물로 완전히 포화된 NaX 물질을 아래 절차에 따라서 재활성화시켜 흡수 능력을 회복시켰다.
먼저, 유기 염화물을 함유하는 알킬레이트 스트림의 흐름을 중단시켰다. 그 후, N2 흐름 하에서 반응기를 밤새 600℉로 가열하였다. 다음 날, NaX를 실온으로 냉각시키고, 그 다음 실시예 3에 따라서 유기 염화물을 함유하는 알킬레이트 스트림 공정을 재시작하였다. 이 재활성화 공정에 의해 NaX의 능력은 0으로부터 0.08 g 염화물/g NaX로 회복되었다.
Claims (16)
- 유기 할라이드 흡수 조건 하에서 탄화수소 생성물의 적어도 일부를 4 내지 16 옹스트롬(Å)의 기공 크기를 갖는 적어도 하나의 분자체와 접촉시켜 상기 탄화수소 생성물 중의 할로겐 농도를 40 ppm 미만으로 줄이는 단계를 포함하는, 할로겐-함유 산성 이온성 액체를 포함하는 이온성 액체 촉매를 이용하는 탄화수소 전환 공정에 의해 제조되는 50 내지 4000 ppm의 유기 할라이드 함량을 갖는 탄화수소 생성물 중의 할라이드 농도를 감소시키는 방법.
- 제1항에 있어서,
상기 탄화수소 전환 공정은 알킬화, 중합, 이량체화, 올리고머화, 아세틸화, 복분해, 공중합, 이성화, 올레핀 수소화, 하이드로포밀화 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 할라이드 농도 감소 방법. - 제1항에 있어서,
상기 촉매는 브뢴스테드 산 공-촉매(Bronsted acid co-catalyst)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 할라이드 농도 감소 방법. - 제1항에 있어서,
상기 분자체는 대기공 크기 제올라이트(zeolite), 중기공 크기 제올라이트, 소기공 크기 제올라이트 및 이들의 혼합물로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 할라이드 농도 감소 방법. - 제1항에 있어서,
상기 분자체는 제올라이트 X, 제올라이트 Y, USY 제올라이트, 모데나이트(Mordenite), ALPO-5, SAPO-5, 베타, ZSM-12, MCM-22, MCM-36, MCM-68, ITQ-7, ITQ-10, ITQ-14, SSZ-24, SSZ-31, SSZ-33, SSZ-48, SSZ-55, SSZ-59, SSZ-60 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 할라이드 농도 감소 방법. - 제1항에 있어서,
상기 분자체는 ZSM-5, ZSM-11, ZSM-22, ZSM-35, ALPO-11, SAPO-11, SSZ-25, SSZ-32, SSZ-35, SSZ-41, SSZ-44 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 할라이드 농도 감소 방법. - 제1항에 있어서,
상기 분자체는 제올라이트 A, SSZ-16, SSZ-39, SSZ-52 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 할라이드 농도 감소 방법. - 제1항에 있어서,
상기 분자체는 재활성화되고 상기 적어도 하나의 분자체로서 재사용되는 것을 특징으로 하는 할라이드 농도 감소 방법. - 알킬화 조건 하에서 2 내지 6개 탄소수를 갖는 적어도 하나의 올레핀을 포함하는 제1 탄화수소 공급물과 3 내지 6개 탄소수를 갖는 적어도 하나의 이소파라핀을 포함하는 제2 탄화수소 공급물을 할로겐-함유 산성 이온성 액체 촉매와 접촉시켜 50 내지 4000 ppm의 유기 할라이드 함량을 갖는 알킬레이트를 생성하는 단계 및
유기 할라이드 흡수 조건 하에서 상기 알킬레이트의 적어도 일부를 4 내지 16 Å의 기공 크기를 갖는 적어도 하나의 분자체와 접촉시켜 40 ppm 미만의 유기 할라이드 함량을 갖는 알킬레이트 탄화수소 생성물을 생성하는 단계를 포함하는 알킬화 방법. - 제9항에 있어서,
상기 분자체는 대기공 크기 제올라이트, 중기공 크기 제올라이트, 소기공 크기 제올라이트 및 이들의 혼합물로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 알킬화 방법. - 제9항에 있어서,
상기 분자체는 제올라이트 X, 제올라이트 Y, USY 제올라이트, 모데나이트, ALPO-5, SAPO-5, 베타, ZSM-12, MCM-22, MCM-36, MCM-68, ITQ-7, ITQ-10, ITQ-14, SSZ-24, SSZ-31, SSZ-33, SSZ-48, SSZ-55, SSZ-59, SSZ-60 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 알킬화 방법. - 제9항에 있어서,
상기 분자체는 ZSM-5, ZSM-11, ZSM-22, ZSM-35, ALPO-11, SAPO-11, SSZ-25, SSZ-32, SSZ-35, SSZ-41, SSZ-44 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 알킬화 방법. - 제9항에 있어서,
상기 분자체는 제올라이트 A, SSZ-16, SSZ-39, SSZ-52 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 알킬화 방법. - 제9항에 있어서,
상기 사용된 이온성 액체 촉매는 N-부틸피리디늄 염화알루미네이트인 것을 특징으로 하는 알킬화 방법. - 제9항에 있어서,
상기 분자체는 재활성화되고 상기 적어도 하나의 분자체로서 재사용되는 것을 특징으로 하는 알킬화 방법. - 제15항에 있어서,
상기 분자체는 탈착 매질의 흐름 하에서 200 내지 1000℉의 온도로 가열됨으로써 재활성화되는 것을 특징으로 하는 알킬화 방법.
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